探討影響機(jī)械加工精度的因素

姜小蛟　劉鑫

摘要：如果一個零件的加工精度越高，表明其越能適合消費者的需要。反之，則會對消費者產(chǎn)生不良的危害，如零件精度不合格，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，可能會出現(xiàn)小車失控、動車脫軌等嚴(yán)重危害人類安全的事故。因此，必須加強(qiáng)零件精度的控制，嚴(yán)格制定機(jī)械加工工藝，從工藝到實際加工保證加工精度。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度;影響因素;措施

引言

零部件精確度是影響機(jī)械綜合性能的關(guān)鍵。近年來，在機(jī)械加工領(lǐng)域，對機(jī)械加工精度給予了足夠重視，在實際加工中，受多種因素影響，零件加工精度難以保證，如何做好加工誤差控制，提高加工精度，成為機(jī)械加工中需考慮的主要問題。文章對機(jī)械加工精度影響因素以及相關(guān)解決策略進(jìn)行研究，有十分重要的意義。

1機(jī)械加工工藝概述

機(jī)械加工工藝是使用機(jī)械加工的方法，按照零件圖和裝配圖的要求，使毛坯的形狀、大小及性能成為合格品的整個過程。一個零件的加工工藝過程可以選擇不同的加工方法和不同設(shè)備，為了保證被加工工件的精度、加工的生產(chǎn)效率，便于加工過程的生產(chǎn)管理和執(zhí)行，一般把加工工藝劃分為多個層次的不同單元;其中，組成工藝過程的基本單元是工序，工件的加工工藝過程有多個工序組成，而組成每個工序的基本單元則是工步，每個工步負(fù)責(zé)的任務(wù)也是不一樣。這樣細(xì)分化加工安排，可以滿足大部分設(shè)備的各種加工要求。

2加工精度分析

機(jī)械零件的加工精度是指機(jī)械零件在加工完成后，零件尺寸、形狀等實際參數(shù)與理論設(shè)計參數(shù)間的差距，如實際參數(shù)與理論設(shè)計參數(shù)間的數(shù)值差距過大，那么就代表加工精度較低，而當(dāng)實際參數(shù)與理論設(shè)計參數(shù)間的數(shù)值差距較小或完全相符，則代表機(jī)械零件的加工精度較高，簡單來說就是加工精度與參數(shù)差距數(shù)值呈負(fù)相關(guān)，參數(shù)差距越小，加工精度也就越高。

3影響機(jī)械加工精度的因素

3.1熱變形

機(jī)械加工中存在較多熱源影響，其可使生產(chǎn)件出現(xiàn)變形，產(chǎn)生誤差。這種熱變形的產(chǎn)生，主要表現(xiàn)在以下三個方面：1）熱環(huán)境下加工機(jī)床受到影響，長期受熱產(chǎn)生變形問題。2）內(nèi)部零件運轉(zhuǎn)速度較快，帶來熱變形問題。這種熱變形的存在一般呈不均勻分布特點，使機(jī)床幾何精度被破壞，產(chǎn)生的誤差也較為明顯。3）機(jī)床工件受熱源影響較為明顯，除外部熱源外，也有切削熱情況，這些熱源的存在均會導(dǎo)致加工精度受到影響。

3.2幾何誤差

以往機(jī)械加工中借助的工藝系統(tǒng)涉及工件、夾具、刀具、機(jī)床等部分，每部分操作均要求滿足相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，若出現(xiàn)失誤，將使機(jī)械加工精度降低。以機(jī)床部分為例，其屬于工件、刀具運行載體，機(jī)床的精度直接影響加工的精度，甚至對其他構(gòu)件如傳動鏈、導(dǎo)軌與主軸帶來影響。以主軸為例，運行中如果出現(xiàn)不同角度的擺動、軸向竄動、徑向圓跳動等，會致使主軸回轉(zhuǎn)精度降低，影響最終的零件加工質(zhì)量。再如導(dǎo)軌部分，受機(jī)床影響，運行中有前后導(dǎo)軌平行度變化、垂直面內(nèi)直線度誤差以水平面上直線度變化等，影響工件精度。而傳動鏈?zhǔn)菦Q定機(jī)床運動的關(guān)鍵部分，一旦出現(xiàn)磨損、裝配誤差等情況，也會降低加工工件精度。因此，機(jī)床幾何精度方面所帶來的誤差，勢必影響機(jī)械加工的整體精度。

3.3導(dǎo)軌誤差

導(dǎo)軌誤差同樣是機(jī)床誤差中的一種，在機(jī)床中，導(dǎo)軌主要負(fù)責(zé)確定機(jī)床各個部件的相對位置，因此一旦導(dǎo)軌的精度出現(xiàn)問題，那么機(jī)床上各個部件的位置就會出現(xiàn)錯誤，加工精度自然會因此受到影響。一般來說，導(dǎo)軌誤差主要存在平行度扭曲、鞍形誤差、鼓形誤差、水平直線度誤差、平行直線度誤差等幾種情況，其中平行度扭曲是指前后導(dǎo)軌脫離平行狀態(tài);鞍形誤差是指導(dǎo)軌向后凸出，鼓形誤差是指導(dǎo)軌向前凸出，二者均屬于導(dǎo)軌形狀變化的一種;而水平直線度與垂直直線度誤差則是指導(dǎo)軌出現(xiàn)橫向彎曲或垂直彎曲。

4提升加工精度的控制措施

4.1完善機(jī)械加工工藝管理體系

機(jī)械制造企業(yè)想要從根本上提高機(jī)械加工的精度與效率，完善企業(yè)機(jī)械加工工藝管理體系是關(guān)鍵。機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的經(jīng)營狀況與實際機(jī)械加工水平，加大力度添置更為先進(jìn)的機(jī)械加工設(shè)備，并針對不同零件的加工細(xì)節(jié)，做好記錄與總結(jié)工作，將自身經(jīng)驗與先進(jìn)技術(shù)合理結(jié)合，優(yōu)化企業(yè)機(jī)械加工工藝流程，進(jìn)而逐漸形成一套更為科學(xué)、完善的機(jī)械加工工藝管理體系。與此同時，機(jī)械加工企業(yè)還應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)械加工工藝流程的監(jiān)管。在進(jìn)行零件加工工作前，先要全面、嚴(yán)格的對加工設(shè)備進(jìn)行檢查，確保設(shè)備相關(guān)零部件沒有故障，設(shè)備可以正常工作。相關(guān)管理人員還應(yīng)注重對機(jī)械加工工作人員的監(jiān)督與管理，確保在機(jī)械加工過程中，工作人員能夠嚴(yán)格按照操作規(guī)范來對機(jī)械進(jìn)行加工，進(jìn)而保證企業(yè)機(jī)械加工的質(zhì)量與精度。

4.2減少外力變化對加工精度的影響

零件在機(jī)械加工的過程中很容易受到外力變化的影響，因此，機(jī)械加工企業(yè)相關(guān)工作人員應(yīng)積極重視機(jī)械加工設(shè)備的維修與保養(yǎng)，要對設(shè)備的加工平臺定期進(jìn)行清掃與打磨，避免機(jī)械設(shè)備因碎屑的殘留而發(fā)生銹蝕，進(jìn)而影響機(jī)械加工的效率與精度。此外，機(jī)械加工企業(yè)在進(jìn)行裝夾工作時，還要嚴(yán)格使用符合標(biāo)準(zhǔn)的夾具以及合理的裝夾方式，防止零件因裝夾不當(dāng)而被擠壓變形。在進(jìn)行機(jī)械加工工作時，應(yīng)科學(xué)結(jié)合零件材料的特殊性質(zhì)，選擇適合的加工道具與切削速度，避免由于設(shè)備選擇的不合理而加大零件的誤差。

4.3降低溫度變化對加工精度的影響

溫度的控制對于機(jī)械加工工藝來說至關(guān)重要，溫度過高或者是過低都會對零件的精度產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此，這就要求機(jī)械加工企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中要對溫度進(jìn)行一個合理的控制。通過嚴(yán)格控制機(jī)械加工工藝中的溫度，提高溫度測量的準(zhǔn)確性，來保證機(jī)械加工過程中零件對溫度的要求。與此同時，機(jī)械制造企業(yè)還可以通過改變溫度的高低來控制機(jī)械加工的速度，并制定詳細(xì)的操作守則與科學(xué)的溫度調(diào)節(jié)，來提高機(jī)械加工的精度，最大程度上實現(xiàn)對溫度的合理控制，確保企業(yè)機(jī)械加工工作的高效、穩(wěn)定運行。

4.4加強(qiáng)人才的引進(jìn)與培養(yǎng)

機(jī)械加工企業(yè)想要快速提高其機(jī)械加工的精度與效率，就要注重專業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)與培養(yǎng)。一方面，應(yīng)加大人才的引進(jìn)力度，積極開展校園招聘與社會招聘，擇優(yōu)選拔出專業(yè)技能與綜合素質(zhì)都較高的技術(shù)人才加入到機(jī)械制造企業(yè)中來，為機(jī)械制造行業(yè)注入更多新鮮的優(yōu)質(zhì)血液。另一方面，還應(yīng)加強(qiáng)對企業(yè)內(nèi)部機(jī)械操作人員的崗位技能培訓(xùn)，積極組織企業(yè)員工開展專業(yè)知識學(xué)習(xí)，聘請具備高超專業(yè)技能與豐富工作經(jīng)驗的老師來對其進(jìn)行針對性的技術(shù)培訓(xùn)，以提高企業(yè)內(nèi)部機(jī)械加工操作人員的整體專業(yè)能力與綜合素質(zhì)。

結(jié)束語：機(jī)械加工精度提高是保證零部件生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵。在實際機(jī)械加工活動中，應(yīng)正確認(rèn)識機(jī)械加工精度的影響因素，如機(jī)床幾何誤差以及熱源影響等，在此基礎(chǔ)上采取有效的控制策略，如引入精度補(bǔ)償技術(shù)，并在原發(fā)性誤差上有效控制。只有這樣，才能提高機(jī)械加工精度，推動制造業(yè)的發(fā)展，使之更好地服務(wù)相關(guān)領(lǐng)域。

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（作者身份證號碼：1、21078219880201282X;2、210114199104024212）